基于超声联合芬顿的钻井废液无害化处理技术研究

为实现钻井废液的无害化处理,在芬顿高级氧化技术的基础上,联合超声体系,实现钻井废液COD的深度去除,通过控制变量法,考察不同影响因素对COD去除率的影响,并利用中心组合实验设计完成工艺参数的优化。结果表明,在反应时间20 min、初始pH值为4、H_(2)O_(2)投加量为7 mL/L,FeSO_(4)·7H_(2)O投加量为2.35 g/L、超声功率为206 W和室温的条件下,钻井废水的COD去除效果最好,为94.93%;对COD去除率的影响次序依次为超声功率>H_(2)O_(2)投加量>FeSO_(4)·7H_(2)O投加量;超声作用的加入对芬顿工艺存在较大的促进作用。研究结果可为油气田的高效持续发展提供技术支持。

基于贝叶斯网络的钻井溢油事故风险评价

为准确评价钻井溢油事故带来的风险,以某油田陆上油井钻井作业为例,以三级井控过程为基础,从地质条件、工程条件、井控设备、井控技术和人因操作等方面对钻井溢油事故进行致因分析,建立了包含20个基本事件,6个中间事件的事故树模型,通过模糊概率分析确定基本事件的先验概率,按照规则将事故树向贝叶斯网络转化,并分析了基本事件对整个系统的重要程度。结果表明,钻井溢油事故发生的概率为1.258×10^(-5),与事故树的计算结果基本一致,证明了贝叶斯网络模型计算的准确性和可靠性;“油气浓度超标”“钻井液密度低”和“钻遇高压地层”是钻井溢油事故发生的主要原因,并对此提出了相应的防控建议。研究结果可为钻井井控的应急管理提供实际参考。

钻井工程中井漏预防及堵漏技术研究

随着油气能源需求量的日益增加,我国的油气勘探开发力度不断扩大,在油气勘探开发工作上取得的成就也越来越多.钻井工程是油气勘探开发中的关键环节之一,由于受众多因素的影响,在实际钻井施工中遇到的问题也较多,其中一项常见问题就是井漏.在钻井施工中一旦发生了井漏现象,则会引发严重的安全事故,从而极大地威胁到施工人员的生命安全以及企业的财产安全.因此,本文主要分析了井漏发生的原因及危害,并提出预防措施和技术策略.

大港油田沧东凹陷页岩油水平井钻井关键技术

针对沧东凹陷页岩油水平井存在的馆陶组PDC钻头适应性差、井眼轨迹控制难度大和页岩储层井壁稳定性差等技术难点,推广了激进参数钻井,优化钻具组合,开展了PDC钻头个性化设计,优选钻井液体系,并形成了性能维护方法,形成了沧东凹陷页岩油水平井钻井关键技术。应用结果表明,大港油田东页岩油水平井钻井关键技术解决了砾岩层常规PDC钻头适应性差、井塌卡钻风险高、水平段轨迹控制难度大等难题,钻井周期缩短了24.43%,机械钻速提高了68.72%,为加快大港油田沧东凹陷页岩油勘探开发提供了技术支撑,建议在后续井中推广应用。

深层页岩气水平井优快钻井配套技术

为了解决川渝地区深层页岩气水平井硬地层机械钻速低、轨迹控制难度高、井底温度高、卡钻风险高等技术难点,优选了钻井提速提效工具和设备,优化了井眼轨迹控制技术和施工参数,优选了钻井液体系、优化了钻井液性能维护措施,形成了深层页岩气水平井钻井提速提效关键技术。该技术在川渝地区2口井中进行了试验,这2口井钻井过程中均未发生井下故障,与未应用该技术的邻井相比机械钻速提高14.70%,钻井周期缩短6.71%。这表明,该技术可以解决川渝地区深层页岩气水平井钻井存在的技术难点,满足川渝地区安全高效钻井的需求,可以推广应用。

基于响应曲面分析的钻井废水无害化处理研究

为实现钻井废水的无害化处理,以某油田区块钻井过程中产生的废水为例,在分析水样特性的基础上,采用电絮凝工艺对其进行预处理,通过单因素影响实验考察了不同工艺条件对出水COD的影响,随后采用响应曲面法进行实验设计与分析,建立了COD去除率和处理成本与工艺参数之间的数学模型,并进行了最佳工况求解和现场验证。结果表明,双Fe电极的处理效果较好,电流密度、电解时间和极板倾斜角度的差异对出水COD的影响较大;在电流密度74 mA/cm2、总电解时间8 min、极板倾斜角度75°的最佳工艺条件下,COD去除率和处理成本的预测值分别为89.51%、1.48元/m3,与现场实测数据的相对误差小于5%,满足工程需求。研究结果可为高效、低成本处理钻井废水提供实际参考。

盐穴储能库固井工艺

压缩空气储能技术(CAES)利用压缩空气储能,是一种规模大、灵活、低碳的储能技术。云应储能库注采井普遍具有地层温度低、井眼尺寸大、漏失风险未知、注采周期频繁、井筒长期封隔要求高等固井难点,固井难度大。故开展了湖北应城压缩空气储能固井工艺研究,结合紧密堆积设计理论、晶相结构诱导设计,研发了1套适用于盐穴储能库注采井固井的低温抗盐韧性水泥浆,并形成了相关配套固井工艺。水泥浆密度范围为1.88~1.93 g/cm^(3),稠化时间易调,沉降密度差为0,游离液为0,API失水量不大于50 mL,抗盐达半饱和,7 d弹性模量小于6.13 GPa,低温30℃下起强度时间小于10 h,24 h抗压强度大于14 MPa。该项技术成功应用于湖北云应盆地压缩空气储能项目注采井表层套管及生产套管固井,固井质量合格率为100%,优质率大于95%,同时对盐穴储能库固井提供技术支持和借鉴。

水基钻井液用抗高温降滤失剂的合成与性能评价

钻井液用降滤失剂在高温、盐水等复杂环境下失效是深井、超深井钻探开发过程中遇到的突出问题。采用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为原料,合成了水基钻井液用抗高温降滤失剂JLS200,并对其进行了红外光谱和热重分析,评价了其在钻井液中的性能。结果表明,所合成的抗高温降滤失剂热稳定性好,抗温达200℃,抗盐至饱和;在KCl钻井液中具有良好的配伍性,滤失量低、流变性好,加入1%JLS200后,200℃老化后的API滤失量由12 mL降至3.2 mL,高温高压滤失量由54 mL降至15 mL,高温老化前后钻井液黏度和切力变化不大。该钻井液用降滤失剂具有较好的应用前景。

沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术

为了提高沧东凹陷致密油气藏长水平段水平井的钻井安全和效率,分析了地层特点及钻进中面临的摩阻扭矩大、井眼轨迹控制难度大、紫红色泥岩地层钻速低和石膏层污染钻井液等技术难点,进行了井身结构优化、井眼轨道设计和井眼轨迹控制方式优选、钻井设备及工具优选、钻井液体系优选和性能优化、提速提效技术措施选择及套管安全下入方式优选,形成了沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术。在GD1701H井和GD1702H井的现场试验表明,该钻井关键技术可以解决沧东凹陷致密油气藏水平井钻井存在的技术难题,满足安全高效钻井的需求。综合研究认为,沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术应用效果良好,可为该类油气藏水平井钻井提供技术支持,建议进行推广。

长宁页岩气钻井提速提效难点与对策分析

为了解决长宁页岩气机械钻速低、钻井周期长的难题,在分析钻井技术难点的基础上,开展了新工艺、新技术和新工具试验,形成了系列钻井提速提效技术,现场应用取得较好的效果。针对表层失返性漏失问题,形成了以气体或雾化钻井为主,以速凝水泥浆堵漏为辅的技术措施;针对须家河地层横向振动大的问题,形成了以降低转速和提高钻压为主的被动减震提速措施,以水力加压器为主的主动减震提速措施,下步将开展陀螺稳定工具主动减震提速试验;针对上部井段定向托压的问题,形成了2000m以浅采用旋冲螺杆、2000m以深采用水力振荡器的缓解定向托压技术措施;针对长水平段井下风险高的难题,形成了钻井参数释放段、钻井提速与降低风险兼顾段、风险削减段等三个阶段的钻井参数模板和风险识别方法。研究成果对长宁页岩气钻井提速提效具有较好的借鉴和指导意义。

钻井复杂问题的预防措施与处理原则

石油是现代工业生产中必不可少的,也是世界上最为重要的能源之一。我国是一个石油消耗大国,对于石油进口的依赖越来越严重,可以说石油安全对于我国的国家安全至关重要。除了进口石油外,石油开采也是我国石油的重要来源之一。但是在石油开采中难免会出现意外情况导致卡钻或者落物等复杂问题,影响正常的开采活动,这时候就需要对钻井复杂问题进行预防和处理,排除问题,保证正常的开采活动。文章对钻井常见的复杂问题进行介绍,主要有井下落物、井漏、井塌、井斜、缩颈等,这些问题都会引发卡钻等复杂事故,钻井复杂问题很多时候是同时出现的,并不是单一的,然后就造成钻井复杂问题的主要原因进行分析,主要有从工程因素与地质因素两方面进行分析,最后针对性的提出预防措施和处理原则,主要遵循四大原则即快速原则、安全原则、经济原则以及灵活原则。以及时排除井下复杂问题,恢复正常的钻机开采活动,促进我国石油资源的开采与发展,保障我国的能源安全。

水平井旋转造斜钻井工具研究

为解决传统水平井钻井工具造斜率低的问题,研究水平井旋转造斜钻井工具。通过分析旋转导向工具对井壁的推靠力,计算旋转导向工具降斜作用力,通过LWD测量确定主要参数,实现旋转导向设计。设计实例分析,结果表明,设计的工具造斜率明显高于常规工具,能够解决传统水平井造斜低的问题。

水平井钻井液技术研究

为解决传统钻井液在实际应用过程中无法保证钻井深度的问题,开展水平井钻井液技术研究。通过基于LWD技术的钻井液配方选择、基于旋转导向的钻井液指定方向引入、钻井液现场分段维护及处理,提出一种全新的水平井钻井液技术。通过实验证明,在新的钻井液技术辅助下,钻井能够达到垂比最大的效果,从而为石油化工企业提供更有利的钻井技术支撑。

试论水平井钻井作业安全技术

本文介绍了水平井钻井作业安全技术现状,探讨了作业安全技术的具体控制措施。

电代油钻井经济性评价与应用研究

电代油钻井是钻探企业实现减排降耗、绿色生产的主要途径,但是电代油钻井的经济性与电价、油价、钻机台月和用电量等数据密切相关。为了提高电代油钻井的经济效益,在电价、油价、钻机台月、用电量等因素与经济效益相关性分析基础上,确定了建模的最终数据,建立了经济性评价的多重线性回归模型,并进行了验证,经济性评价模型拟合效果较好,单井综合效益与累计用电量呈高度相关,与台月呈中度相关,与油价、电价及架线费用相关性最低。现场应用效果表明:井深越深,用电量越多,单井综合效益越高,节约成本越显著。该研究为不同的钻机、井型等优选合适的钻井方式提供了理论依据,助力电代油钻井加快发展。

探讨石油定向钻井的旋转导向技术

近年来,随着向深部复杂地层和低渗透油藏方向发展的油田开发趋势,对钻井技术提出了更高的要求。各类钻井技术对于石油定向钻井中的轨迹也提出了新的高要求,以实现提高采油效率与采油量的目的。在这种情况下,旋转导向技术应运而生,旋转导向技术在石油定向钻井中具有独特的优势。简单介绍旋转导向技术,对其优点以及存在的问题进行分析,然后就其在石油定向钻井中的应用进行介绍,为相关技术的发展提供参考。

论现代油井钻井技术的探究

我们生活所需要的石油、天然气都需要从地下开采出来,需要我们了解地下的地质情况,看它是否含油,含油面积是多少和油气的储存量是多少,然而钻井是寻找开发石油的主要手段,所以现代油井钻井技术的发展需要我们去深入的研究对于钻井的技术熟悉认识程度的好坏是非常重要的。

大港油田页岩油水平井固井技术难点及其对策

针对大港油田页岩油水平井固井中所面临的钾盐钻井液与水泥浆相容性差及驱替困难、水泥环在高压裂压力条件下易破坏等问题。针对性地开展了保证界面胶结的驱油前置液、满足压裂条件的韧性水泥石和有利于井筒密封的固井工艺技术研究。取得了如下研究成果:①开发了抗污染驱油前置液,其对含油钾盐钻井液的冲洗效率高于90%,且与钾盐钻井液及水泥浆相容性好;②根据水泥环密封完整性理论模型所开发的韧性水泥石在保证相对较高抗压强度的同时杨氏模量降低达30%;③确定了清水顶替等适用于页岩油水平井的固井技术,有利于保证井筒密封性能。该研究成果在大港油田首口页岩油水平井官东1701H井成功应用,水平段平均固井优质率达到99.17%,创下了大港油区大斜度井、L型井和水平井固井质量的最好记录,保证了井筒密封完整性,为页岩油高效开发提供了技术支撑。

大港油田歧口凹陷钻头优选研究

优选出适合钻进地层特征的钻头对于提高机械钻速,降低钻井成本,加快勘探开发进程至关重要,而岩石的可钻性是合理选择和设计钻头,优选钻井参数的重要依据。大港油田地层复杂,主要以砂泥岩为主,地层胶结致密,可钻性低,研磨性强,是主要的提速层位。在大港油田沙河街组地层岩心室内微钻头可钻性实验的基础上,分析了可钻性与声波时差测井数据的关系,建立了岩石可钻性计算模型。通过对已钻井使用过的钻头进行统计分析,并采用主成分分析法选取钻头进尺、机械钻速、纯钻时间、新度、使用个数、钻头成本、钻压、转速以及钻井液密度等8项指标对已经使用过的钻头进行评价分析,并结合地层岩石可钻性优选出合适的钻头。现场应用表明,优选出的钻头使用效果良好。

官东1701H页岩油长水平井激进式水力参数设计

官东1701H井是大港油田部署的首口页岩油长水平预探井,最大水平段长1502m,其技术难点在于常规钻具及设备参数难以满足长水平段钻探需求,井眼清洁问题突出,机械钻速慢,故需要通过突破常规水力参数设计,采用激进式参数设计方法,并钻井装备升级配套,满足生产需要。通过公式推断得出,加大排量、降低水眼安装尺寸是解决难题的关键,但同时,应考虑设备承载能力与地层破裂压力。通过提高排量、优选水眼尺寸,进行理论泵压及射流冲击力计算,以装备荷载能力及地层破裂压力进行校核,最终得出高效水力参数。该方法在官东1701H井取得良好效果,该井创造了大港油田5000m以上水平井钻井周期最短、机械钻速最高、钻机月速最高、水平段最长记录。